撰文 / 马晓蕾
编辑 / 钱亚光
设计 / 师玉超
来源 / Autonews，thedetroitbureau作者：Paul A. Eisenstein，PETE BIGELOW
一直从事商业开发的道格·坎贝尔（Doug Campbell）一定想不到自己会领导一家实现重大技术突破的电池初创公司。
十多年前，道格·坎贝尔接手了一个为航空航天应用研究锂离子电池的工程师团队，这是他第一次接触电池。
对这该领域一窍不通的他只能靠网络来学习基本的电池知识，了解阴极、阳极等概念。
2011年，坎贝尔和科罗拉多大学的两位教授：康拉德·斯托尔特（Conrad Stoldt）和李世熙（Sehee Lee）共同创立了固态电池公司Solid Power，他同时担任CEO，总部位于科罗拉多州。
如今，坎贝尔和他的固态电池公司已经站稳了脚跟。
该公司于去年12月通过SPAC上市，福特和宝马是背后的主要投资方。三星风险投资公司（Samsung Ventures）和沃尔塔能源技术公司（Volta Energy Technologies）向其注入了资金。
试点生产线
Solid Power自动堆叠机▼
6月5日，Solid Power达到了新的里程碑，它将开始试点生产固态电池，供宝马和福特公司测试。
该公司在科罗拉多州总部公布了一条全面运作的生产线，正在生产基于硫化物的电芯，每周可生产300个电芯。预计到今年底，电池原型将交付给福特和宝马。
如果一切顺利，这家公司希望能最早在2024年左右找到一个可以将其技术投入大规模生产的制造伙伴。
虽然现在制定计划还为时过早，但Solid Power的目标是在2026年开始大规模生产电芯，应用到2027年款的汽车上。
“试点生产”迈出了实现固态电池大规模量产的第一步，固态电池能够提供更长的续航能力，比现在的液态动力电池高出50%。
结合了高含量的硅阳极、硫化物固体电解质以及镍、锰和钴阴极，这种新型电池可能会降低甚至消除对镍和钴的需求，目前这两种材料供不应求。
此外，坎贝尔说，Solid Power的特定固态混合物的温度非常稳定，减少了对某些方面的冷却需求，这反过来又使整个电池成本降低了约10%。
他说：“这有助于提高性能、降低成本。成本正是目前市场的死穴。”
据估计，固态电池的成本可以低至50美元/千瓦时，低于目前电动车电池的平均150美元/千瓦时。对于配备了100千瓦时电池包的车辆来说，可以节省高达1万美元的费用，同时还能使车辆明显变轻。
未来与未知
建设试点生产线并不是Solid Power唯一的重大项目。该公司正在丹佛北郊建造一个足球场大小的工厂，打算在那里生产电解质，到2028年，每年为80万辆电动汽车提供动力。
要达到这样的规模，该公司野心很大，但这也是电池领域所有竞争者的共同目标。在这个领域，尤其是在大规模的汽车应用上，刚刚起步的固态技术既充满希望又难以捉摸。
根据咨询公司P&S Intelligence的数据，2021年全球固态电池市场的收入为2.9亿美元，预计到2030年将增长到39亿美元。该公司称，固态电池技术完全可以成为电动交通的未来。
但这一目标的实现速度很慢。
Solid Power的可堆叠电芯。该公司最初的硅电动车电池设计包括40个双面阴极和41个阳极▼
研究和数据公司PitchBook的移动性分析师乔纳森·盖尔金克（Jonathan Geurkink）说：“固态电池技术就像聚变能（Fusion Energy）。每个人都知道这是未来，但实现的日期不断被推后。”
他说，尽管固态电池的能量密度更高、充电时间更短、更安全，但它可能很脆弱。
汽车制造商已经将希望寄托在Solid Power、Factorial Energy、QuantumScape、SES Holdings等固态电池公司身上，可这种电池的耐久性仍然是未知。
固态技术已经存在于薄膜电池中，但没有用于汽车级电池。
盖尔金克说：“很多技术的实验室表现都很不错，但你能将它们投入到实际生产中吗？你能让它们在路上工作10年或30万公里吗？我不知道。”
寻找合作伙伴
Solid Power的电池实验室▼
Solid Power可能比大多数同行都做得更好。除了建立了自己的原型生产线外，该公司还与SK Innovation签署了一份联合开发协议生产电芯，Solid Power将授权技术和制造方法。
坎贝尔透露：“从长远来看，我们的目标并不是成为一个电池生产商。”
SK Innovation目前正在为福特建立三个制造厂，两个在肯塔基州，第三个在福特的新BlueOval City制造园区。
一位福特高层透露，这些电池厂的灵活性很高，可以从传统的锂离子电池转向固态电池的生产，且转换成本很低。
坎贝尔说，他相信制造工艺将是Solid Power成功的关键。该公司正在努力使产品与当今的千兆工厂兼容。
坎贝尔说：“从制造的角度来看，我们并没有重新发明一套工艺，只要进行一些非常适度的改造，今天生产三元锂电池的千兆工厂就可以转而生产固态电池。我不想与这些工厂竞争，而是要把它们用起来。”
“固态电池技术与今天最先进的三元锂电池有许多相似之处。但最重要的区别是消除了目前使用的液体或凝胶电解质。”Guidehouse Insights的首席汽车分析师萨姆·阿布萨米德（Sam Abuelsamid）说，“这几乎消除了火灾的风险。”
几乎所有生产电动车的汽车制造商都为电池起火的问题感到头痛，通用曾为解决设计和生产缺陷，将雪佛兰Bolt电动车和EUV车型的生产停止了九个月，。
固态电池的前行者
Solid Power公司成立两年后，从美国能源部下属机构高级能源研究计划署（Advanced Research Projects Agency - Energy）获得了345万美元的资助。该部门是美国政府的一个机构，负责资助一些处于萌芽状态、难以吸引私人投资的高潜力能源技术 。
Solid Power使用的电池技术从橡树岭国家实验室和科罗拉多大学获得了许可，很快从国防部、能源部和美国国家航空航天局筹集了更多资金。直到2018年，它才筹集到第一轮风险投资。
“我们想慢慢来，降低技术风险。”坎贝尔说，“如今尚处于早期阶段。所以我们要争取一些耐心的资本，然后当时机成熟时，再筹集更多的风险投资。”
一切如他所愿。
Solid Power在去年12月的SPAC上市中获得了5.429亿美元的净收入，而且是在经济下滑前几个月进行的。
“它的竞争对手们将更难筹集资金，更难扩大规模。”盖尔金克说，“像QuantumScape、Solid Power这样的公司已经拥有良好的OEM支持。这两家公司是主要的领跑者。”
目前有许多公司在研究固态技术，有些是成熟的制造商，有些是像Solid Power这样的新兴企业。
梅赛德斯-奔驰、日产、丰田、松下、三星、LG能源解决方案、现代和宁德时代等公司都涉足了固态电池领域。
今年4月，日产的固态电池原型工厂开始运营，还有一个产量较高的原型工厂将于2024年开业。如果该业务达标，日产希望在2028年实现大规模生产。
仍有人质疑固态电池技术炒作的成分更大。分析师们认为，如果这一技术真的成功了，到2030年，它可以在很大程度上取代三元锂电池，成为行业最先进的电池技术。
阿布萨米德说：“固态电池准备好进入大规模量产至少要在2025年之后，我对Solid Power所称的2024年存疑。”
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